JPH04268187A - 連続式焼成炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス粉末をバ
インダを用いて成形した小形の誘導体セラミックス等の
成形体を焼成する焼成炉、特に回転レトルト型式の連続
式焼成炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりセラミックス成形体（以下ユニ
ットという）を焼成する各種の連続式焼成炉が知られて
いる。例えば、図７及び図８に示すようなプッシャタイ
プの連続式焼成炉がある。この焼成炉１０１は、炉本体
１０２がベース１０３上に水平に配置され、左右にそれ
ぞれ入口１０４と出口１０５とが設けられている。誘導
体セラミックスの成形体１１０を収容した匣１０６を台
板１０７上に多段に積み重ね、この炉本体１０２の外部
から矢印Ａで示すように、プッシャ１０８にプッシュさ
れて入口１０４から入り、炉内を通って出口１０５から
取り出される。この炉内を通る間に成形体１１０は先ず
、炉本体１０２の入口１０４に続く予熱ゾーン内にてユ
ニット１１０中のバインダ（成形助剤）を燃焼させた（
脱バインダ工程）後、次いで、上記台板１０７は後続の
台板１０７に次々とプッシュされて炉本体１０２の上記
予熱ゾーンに続く焼成ゾーンにてユニット１１０を焼成
する。この焼成が完成すると、ユニット１１０は炉本体
１０２の上記焼成ゾーンに続く冷却ゾーンにプッシュさ
れて冷却された後、炉本体１０２から引き出される。 匣１０６は四角形の函形に形成されており、この匣１０
６内にプレス成形等によりセラミックス材料をディスク
状に成形したユニット１１０が収容されている。そして
、このような匣１０６が多段積み重ねられ焼成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の連続式焼成
炉の場合、匣等の焼成治具を用いるのでそれだけ炉体が
大きくなり、炉体表面からの放熱量が多く、設置占有面
積も大きくなった。また、匣等の焼成治具の熱容量が大
きいため、急昇温、急冷却が難しく、短時間に焼成でき
ないという問題があった。さらに、匣内でのユニット位
置のちがいや、上段、下段の匣間で温度、雰囲気が不均
一になり、ユニットの諸特性にバラツキが生じやすかっ
た。

【０００４】本発明は上記従来技術の有する問題点に鑑
みてなされたもので、炉体の小型化により炉の熱容量を
小さくして短時間焼成とユニットの均一な焼成が可能な
省エネルギー、高生産性の連続式焼成炉を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る連続式焼成
炉は、断熱壁を有する炉本体と、該炉本体内を貫通して
回転可能に設けられるとともに、内部でセラミックス成
形体を移送しつつ焼成処理する複数本の連通孔が設けら
れた焼成管と、該焼成管と一体的に設けられて該焼成管
内にガスを供給する各焼成管に連通する連通孔が複数個
設けられたガス供給管とを備えたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明は上記のように構成し、ユニットを回転
する一体的に設けられた焼成管内を、ガス供給管からガ
スを供給しながら加熱、焼成するので、炉体が小さくな
り、炉体表面積が小さくなり、その放熱量も少なくなる
。また、匣等を使用しないで直接焼成管の回転によりユ
ニットを移送することから、全体の熱容量が小さくなり
、急昇温、急冷却が容易となり、短時間冷却が可能とな
る。また、匣を使用しないで回転する焼成管内をガスを
供給して接触させつつ移送するので、ガスとよく接触し
、ユニットの品質のバラツキが大幅に減少できる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の連続式焼成炉の一実施例を図
面に基づいて説明する。図１〜図６は本発明に係る連続
式焼成炉の一実施例を説明する図である。図において１
は本実施例の連続式焼成炉であり、この焼成炉１は断熱
壁２ａを有する炉本体２とこの炉本体２内に断熱壁２ａ
によって炉室３が形成され、炉本体２は脚４に傾斜して
支えられ、上方に入口が、下方に出口が形成さている。 炉本体２の傾斜は図示していない装置により変更可能に
している。並行に複数の焼成管５と各焼成管周面に接触
してガス供給管６が、炉室内を貫通して回転可能に一体
的に設けられている。各焼成管５には連通孔５ａが設け
られ、この連通孔５ａがガス供給管６の連通孔６ａと合
致して連通し、ガスを焼成管５に供給し、ユニット１０
と接触させる。

【０００８】炉室３内には、一体的にされた上記焼成管
５とガス供給管６とを支持する支持部材７と、焼成管５
を加熱する電熱ヒータ、燃焼式輻射管等の加熱装置８が
配置されるとともに、炉室３内の温度を測定する熱電対
９等が設けられている。そして、熱電対９で炉室３内温
度を測定し、焼成管５を予熱（脱バインダ）ゾーン、焼
成ゾーン、冷却ゾーンを形成するように所定の焼成温度
曲線になるようにヒータ８を制御する。なお、上記支持
部材７はＳｉＣまたはＡｌ２　０３　等の耐熱性の棒又
はローラからなっている。

【０００９】複数の焼成管５とガス供給管６は、出入口
側の両端で結束バンド１１等の結束具により一体的に束
ねられている。そして、これらの集合体は出入口側の両
端で回転支持具１２で回転可能に支持されている。各焼
成管５にはガスを連通する連通孔５ａが軸線に平行に複
数個直線状に設けられている（図４）。また、ガス供給
管には連通孔６ａが複数個らせん状に５個（ａ１　，ａ
２　，───ａ５　）で一旋回のピッチで設けられてい
る（図５）。そして、同一の焼成管の連通孔５ａと次の
連通孔５ａとは５つ目毎の連通孔６ａが連通するように
設けられている。ガス供給管６の先端は閉じ、ガス源か
ら供給されたガスは連通孔６ａから各焼成管５に供給さ
れ、この管内を移送されるユニット１０と接触する。

【００１０】本実施例では各焼成管５及びガス供給管６
は、耐熱性材料、例えばアルミナチューブから形成する
。そして焼成管５を外径×内径を１０ｍｍ×７ｍｍとし
、ガス供給管６の外径×内径を８ｍｍ×４ｍｍとし、連
通孔５ａの直径を約２ｍｍ、連通孔６ａの直径を１．０
〜３．５ｍｍとし、焼成管５へガス供給管６の連通孔６
ａから焼成管５の連通孔５ａを通してガスを供給する。

【００１１】上記焼成管５の入口側の炉本体２外側には
ユニット１０の投入器１３が設けられており、各焼成管
５にユニット１０を供給する。そして、各焼成管５の出
口には焼成されたユニット１０を所定位置に搬送するコ
ンベア１５が設けられている。また、出口側の各ガス供
給管６にはロータリジョイント１６が設けられ、このロ
ータリジョイント１６を介して図示していないブロア等
の空気送風機等のガス送風源に連通している。そして、
焼成管５の入口側には、排気フード１７ａを設け、排気
送風機１７ｂにより、焼成炉排気ガスを集気して屋外に
排出するか排気ガス処理装置に送っている。

【００１２】また、出口側の炉本体２の外部には、焼成
管５及びガス供給管６の各集合体の駆動装置２１が設け
られ、所要の回転数で回転させている。この駆動装置２
１は例えば本実施例では図６に示すように、ギャドモー
タ２２、スプロケット２３，２５、チェーン２４等から
構成されている。そして、このギャドモータ２２により
所定の速度に減速し、このギャドモータ２２に固定した
スプロケット２３を介してチエーン２４を駆動し、この
チエーン２４により焼成管５に固定したスプロケット２
５を駆動して焼成管５及びガス供給管６とを一体的に回
転させている。

【００１３】以下、本実施例において、ユニット１０を
投入器１３から焼成管５内に一定数量順次供給すると、
ユニット１０は、この管５の傾斜と回転により管内を移
送される。同時に、ガスと接触する。焼成管５内は設定
した予熱温度、焼成温度、冷却温度とするために、熱電
対９の測定温度に応じてヒータ８が調節され、上方の入
口側には予熱帯、中央部には焼成帯、下方の出口側には
冷却帯がそれぞれ形成され、ユニット１０の脱バインダ
処理とこれに続いた焼成処理、冷却処理がなされるよう
にされる。この際、ガス供給管６の連通孔６ａから各焼
成管５の連通孔５ａを経てエアが各焼成管５内に供給さ
れるので、ユニット１０とエアの接触がよく行われる。

【００１４】焼成管内に順次設定された昇温ゾーン、焼
成ゾーン、冷却ゾーンにおいて、上記予熱帯と同様にさ
れて昇温、焼成、冷却がなされてユニット１０の焼成が
される。そして、処理されたユニット１０は、焼成管５
の出口端からコンベヤ１５上に排出され、コンベヤ１５
により、所定の場所に移送される。このように焼成管の
回転と傾斜を利用してセラミックス成形体を移送しつつ
焼成処理するので、焼成管とセラミックス成形体との有
害な化学反応や、セラミックス成形体同士の固着を防ぐ
ことができる。また、匣なしでセラミックス成形体を焼
成するので、焼成炉が小型にでき、セラミックス成形体
以外を加熱するのに要する熱量を大幅に減らせることか
ら、急速昇温、冷却が可能となり、短時間で焼成でき、
これによっても省エネルギーを達成できる。

【００１５】例えば、炉体幅９００×奥行１２００×高
さ９０ｍｍの本実施例の焼成炉と従来の同一処理量を達
成できるプッシャー式トンネル型焼成炉とを比較した場
合、焼成時間は１／５　〜１／１０に短縮できる。設置
面積は１／５　〜１／１０に小形化でき、エネルギーは
１／３　〜１／５　に節約できる。

【００１６】なお、上記実施例においての脱バインダゾ
ーンにエアを投入することにより、トップゾーン、昇温
ゾーンから流れてくる焼成管内のガスは冷却され、焼成
管内で循環し、セラミックス成形体からの揮発性ガスの
保護雰囲気を保つことができる。また、温度設定の変更
、回転数の変更等により処理速度の変更等が迅速にでき
るので、同時に色々のセラミックスの焼成が可能になる
。

【００１７】なお、上記実施例において、焼成管の傾斜
を炉体を傾けて変える例について説明したが、回転する
焼成管の傾斜を変えてもよいし、両者を併用するもので
あってもよい。また、ガス供給管は一本の例について説
明したが、入口側と出口側出２分割し、入口側から脱バ
インダ用エアを供給し、出口側から雰囲気ガスを供給し
てもよく、多重管としてゾーンにより、供給するガスを
別にしてもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範
囲において設計変更、修正実施が可能である。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば匣なしで
且つ短時間で焼成でき、焼成管の回転により均一に、且
つ焼成管とセラミックス成形体の化学反応、セラミック
ス成形体同士がくっつくのを防いで焼成できる。また、
本発明に係る連続式焼成炉は炉体が小さく、省エネルギ
ー、単位面積当たりの生産性が高い。また本発明の焼成
炉によれば、いろいろなセラミックスの焼成が可能であ
り、脱バインダ用エア、雰囲気ガス投入が可能である。 脱バインダゾーンにエアを投入することにより、トップ
ゾーン、昇温ゾーンからの上昇気流は冷却され、炉芯管
内で循環し、セラミックス成形体からの揮発性ガスの保
護雰囲気を保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る焼成炉の一実施例の一部破断正面
図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う側面図である。

【図３】本実施例の焼成管とガス供給管の集合状態を示
す縦断面図である。

【図４】図３の焼成管を説明する正面図である。

【図５】図３のガス供給管を説明する正面図である。

【図６】本実施例の駆動装置を説明する図である。

【図７】従来の焼成炉の正面図である。

【図８】図７の焼成炉のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１　　連続式焼成炉 ２　　炉本体 ５　　焼成管 ６　　ガス供給管 ５ａ，６ａ　　連通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　断熱壁を有する炉本体と、該炉本体内
   を貫通して回転可能に設けられるとともに、内部でセラ
   ミックス成形体を移送しつつ焼成処理する複数本の連通
   孔が設けられた焼成管と、該焼成管と一体的に設けられ
   て該焼成管内にガスを供給する各焼成管に連通する連通
   孔が複数個設けられたガス供給管とを備えたことを特徴
   とする連続式焼成炉。